专栏首页code随笔的专栏谈谈Java中的反射机制

谈谈Java中的反射机制

前言

在使用框架进行开发时,我们的开发速度大大提升。我们感叹于它的神奇之处,我们使用它的时候,也要知道其“灵魂”。正所谓,无反射,不框架,框架的灵魂就是反射。 另外,我们在eclipse或者IDEA中编辑Java代码时,它们是怎么知道我们的对象有哪些方法,输入一个点就能给提示呢? 带着问题我们来谈谈反射。

概念

反射:是将一个类的各个部分封装为其他对象,这就是反射机制。 看着上面文邹邹的话语,想必大家并没有理解啥是反射。下面我们来通过一个例子来进行讲解。

我们来看一下我们的Java代码在计算机中经历的几个阶段: 「第一个阶段:源代码阶段」 首先,我们定义一个猫的类,包含名字,年龄,无参和全参构造方法,和一个猫叫的方法。 Cat.java如下:

public class Cat {
    private String name;//猫的名字
    private int age;//猫的年龄

    public Cat() {//无参构造方法
    }

    public Cat(String name, int age) {//全参构造方法
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void meow(){//猫叫的方法
        System.out.println("喵喵喵~~~");
    }
}

写完这个代码之后,我们并不能运行它,我们需要执行一个操作:编译。 通过Java自带的编译器,使用 「javac」 这个命令,编译 「Cat.java」 文件,如果编写的代码没有问题,会在磁盘上生成一个字节码文件:「Cat.class」 文件。 这个字节码文件放的是什么呢? 它主要包含三个主要的内容:

字节码文件包含的主要内容

当然不止这三个内容,还有类的名称等等等等。

这就是java代码在计算机中的第一个阶段:

第一个阶段

这时我们的代码还在硬盘,并没有进入内存。

我们先不谈第二个阶段,我们先来谈谈第三个阶段,也就是我们通常new对象的阶段。 「第三个阶段:运行时阶段」

这就是我们的运行时阶段。 从字节码文件到new出类的对象这又是一个怎样的过程呢?我们需要把字节码文件加载到内存中才能使用,这就要介绍我们的第二个阶段了。 「第二个阶段:Class类对象阶段」 在Java中万物皆对象,有一个对象来描述字节码文件;这个对象是Class类对象; 需要把字节码中的成员变量,构造方法,成员方法都表示出来,又这些可能不止一个,所以这三种需要由一个数组来存储,所以主要由三个主要的部分组成:

Field[] fields;//成员变量数组
Constuctor[] constuctors;//构造方法数组
Method[] method;//成员方法数组

可以看到,我们把它们存储到对象中了,然后就能够知道有哪些成员变量,哪些方法了,这就解答了我们前面的如何提示问题。 然后通过类对象创建对应的Cat类等对象。 「三个阶段」

三个阶段关系

获取字节码Class对象的三种方式

第一种方式 如果我们的java代码在第一个阶段时,它还没有进入内存,我们需要将它加载到内存,需要使用 Class.forName("全类名");方式将其加载到内存,获取Class对象; 第二种方式 如果我们的java代码在第二个阶段时,它还没有创建对象,但是我们已经把它它加载到了内存,获取到了它的类名,我们可以使用 「类名.class」的方式获取Class对象; 第三种方式 如果我们的java代码在第三个阶段时,已经有了该类的对象,我们只需要用 「对象.getClass()」 的方式获取Class对象; 下面我们就来演示一下这三种方法的使用; 首先我们创建一个包com.demo.domain(命名随自己来定),存放我们的实体类对象,本文使用Cat.java进行演示;

package com.demo.domain;

public class Cat {
    private String name;//猫的名字
    private int age;//猫的年龄

    public Cat() {//无参构造方法
    }

    public Cat(String name, int age) {//全参构造方法
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public void meow(){//猫叫的方法
        System.out.println("喵喵喵~~~");
    }
}

再创建一个包com.demo.reflect用来演示这三种方式;Demo1.java如下:

package com.demo.reflect;

import com.demo.domain.Cat;

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //第一种方式,Class.forName("全类名")
        Class cls1 = Class.forName("com.demo.domain.Cat");
        System.out.println(cls1);
        //输出class com.demo.domain.Cat

        //第一种方式,类名.class
        Class cls2 = Cat.class;//在使用Cat类之前需要进行导入
        System.out.println(cls2);
        //输出class com.demo.domain.Cat

        //第三种方式,已经具有对象,使用对象.getClass
        Cat cat = new Cat();
        Class cls3 = cat.getClass();
        System.out.println(cls3);
        //输出class com.demo.domain.Cat
    }
}

注意:本文没写Class的泛型。 那获取到的三个对象是什么关系呢?我们用一段代码,验证它们的内存地址是否相等。

//比较三个对象
System.out.println(cls1 == cls2);//true
System.out.println(cls2 == cls3);//true

输出均为true,可见它们的内存地址是相同的。 所以,同一个字节码文件,在同一个程序运行的过程中,只会被加载一次,三种方式获取的Class对象都是同一个。

Class对象功能:

  • Class对象功能:
    • 获取功能:
      1. 获取成员变量们
        • Field[] getFields() :获取所有public修饰的成员变量
        • Field getField(String name) 获取指定名称的 public修饰的成员变量
        • Field[] getDeclaredFields() 获取所有的成员变量,不考虑修饰符
        • Field getDeclaredField(String name)
      2. 获取构造方法们
        • Constructor<?>[] getConstructors()
        • Constructor getConstructor(类<?>... parameterTypes)
        • Constructor getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes)
        • Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
      3. 获取成员方法们:
        • Method[] getMethods()
        • Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)
        • Method[] getDeclaredMethods()
        • Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)
      4. 获取全类名
        • String getName()
  • Field:成员变量
    • 操作:
      1. 设置值
        • void set(Object obj, Object value)
      2. 获取值
        • get(Object obj)
      3. 忽略访问权限修饰符的安全检查
        • setAccessible(true):暴力反射
  • Constructor:构造方法
    • 创建对象:
      • T newInstance(Object... initargs)
      • 如果使用空参数构造方法创建对象,操作可以简化:Class对象的newInstance方法
  • Method:方法对象
    • 执行方法:
      • Object invoke(Object obj, Object... args)
    • 获取方法名称:
      • String getName:获取方法名

反射好处

反射有很多的优势:

  1. 我们可以在程序运行过程中,操作这些对象。
  2. 可以为我们的程序进行解耦,提高程序的可扩展性。

相信大家对反射有了一定的了解,感谢大家的阅读。

本文分享自微信公众号 - code随笔(yzsgxhywh),作者:灿烂星空StarrySky

原文出处及转载信息见文内详细说明,如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

原始发表时间:2020-05-11

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

  • Java中的基本数据类型和包装类型的这些知识,你都知道吗?

    Java 中的基本数据按类型可以分为四大类:布尔型、整数型、浮点型、字符型; 这四大类包含 8 种基本数据类型。

    code随笔
  • ​LeetCode24题 两两交换链表中的节点(Swap Nodes in Pairs)

    你不能只是单纯的改变节点内部的值,而是需要实际的进行节点交换。 示例: 给定 1->2->3->4,你应该返回 2->1->4->3.

    code随笔
  • LeetCode142题 环形链表 II(Linked List Cycle II)

    题目描述: 给定一个链表,返回链表开始入环的第一个节点。如果链表无环,则返回 null。 为了表示给定链表中的环,我们使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中...

    code随笔
  • java之struts2之数据检验

    1.使用struts2时,有时候需要对数据进行相关的验证。如果对数据的要求比较严格,或对安全性要求比较高时,前端 js 验证还不够,

    Vincent-yuan
  • 【入坑JAVA安全】JAVA反射机制

    Java反射机制是在运行状态时,对于任意一个类,都能够获取到这个类的所有属性和方法,对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性(包括私有的方法和属性),...

    tnt阿信
  • CatalinaDaemon 中的反射机制

    引子:最近学了一下 Tomcat ,觉得自己有必要回顾一下 Java 反射机制,加深理解了。

    Fisherman渔夫
  • JAVASCRIPT OBJECTS

    ECMAscript 说明文档对这门语言的定义是“一门适于在宿主环境中执行计算及操作计算对象的面向对象的编程语言”。简单的说,JavaScript是一门面向对象...

    政采云前端团队
  • 深入浅出后端开发(SQL指令笔记)

    筑梦师winston
  • ASP.NET Core的路由[2]:路由系统的核心对象——Router

    ASP.NET Core应用中的路由机制实现在RouterMiddleware中间件中,它的目的在于通过路由解析为请求找到一个匹配的处理器,同时将请求携带的数据...

    蒋金楠
  • Nginx高并发调优中常被忽略的参数

    从上面的解释来看,就是定义了一个队列,并设置了队列长度,那么这个队列是做什么的,接着往下看

    李俊鹏

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券